Ở các lớp dưới, chúng ta đã được học về công của trọng lực. Bài học hôm nay sẽ giúp ta tìm hiểu về công của 1 loại lưc khác, đó là lực điện.
Vậy công của lực điện là gì và nó có gì khác so với công của trọng lực ?
Mời các em cùng nghiên cứu Bài 4: Công của lực điện. Nội dung bài giảng trình bày gồm lý thuyết, phương pháp giải các dạng bài tập và những bài tập có đáp án, giúp các em hiểu sâu hơn kiến thức về công của lực điện. Chúc các em học tốt.
Biểu thức: \(\overrightarrow F = q.\overrightarrow E \)
Độ lớn: F=q.E
Phương, chiều của véc tơ \(\overrightarrow E \).
Nhận xét: Lực \(\overrightarrow F\) là lực không đổi
\({A_{MN}} = {\rm{ }}q.Ed\)
Với d là hình chiếu đường đi trên một đường sức điện. Chiều đường sức điện là chiều dương.
Các trường hợp đặc biệt:
Nếu \(\alpha < {90^o}\) thì \(\cos \alpha > 0,\,d > 0 \Rightarrow A > 0\) khi hình chiếu cùng chiều đường sức.
Nếu \(\alpha > {90^o}\)thì \(\cos \alpha < 0,\,d < 0 \Rightarrow A < 0\) khi hình chiếu ngược chiều đường sức.
Tổng quát: Công của lực điện trường trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường đều từ M đến N là \({A_{MN}} = {\rm{ }}q.Ed\), không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu M và điểm cuối N của đường đi.
Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường bất kì không phụ thuộc vào hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi.
Lực tĩnh điện là lực thế, trường tĩnh điện là trường thế.
Thế năng của điện tích đặt tại một điểm trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt điện tích tại điểm đó.
Thế năng của một điện tích điểm q đặt tại điểm M trong điện trường :
\({W_M} = {\rm{ }}{A_M}_\infty = {\rm{ }}q{V_M}\)
Thế năng này tỉ lệ thuận với q.
\({A_{MN}} = {\rm{ }}{W_M} - {\rm{ }}{W_N}\)
Khi một điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N trong một điện trường thì công mà lực điện trường tác dụng lên điện tích đó sinh ra sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích q trong điện trường
Một electron di chuyển được đoạn đường 1 cm, dọc theo một đường sức điện, dưới tác dụng của một lực điện trong một điện trường đều có cường độ điện trường 1000 V/m. Tính công của lực điện trong trường hợp trên.
Dưới tác dụng của lực điện êlectron di chuyển ngược chiều điện trường (tức ngược chiều đường sức điện)
Ta có: \(A{\rm{ }} = {\rm{ }}{q_e}.E.d.cos\alpha \)
Với \(\alpha \) = góc \(\left( {\overrightarrow E ,\overrightarrow d } \right) = {180^o}\)
\(\begin{array}{l}
= 1,{6.10^{ - 19}}.1000.0,01.\cos {180^o}\\
= 1,{6.10^{ - 18}}J
\end{array}\)
Một electron được thả không vận tốc ban đầu ở sát bàn âm, trong điện trường đều ở giữa hai bàn kim loại phẳng, điện tích trái dấu. Cường độ điện trường giữa hai bản là 1000V/m. Khoảng cách giữa hai bản là 1 cm. Tính động năng của electron khi nó đến đập vào bản dương.
Ta có:
Electron bị bản âm đẩy và bản dương hút nên bay từ bản âm về bản dương và lực điện sinh công dương.
Điện trường giữa hai bản là điện trường đều E = 1000 V/m. Công của lực điện bằng độ tăng động năng của electron :
\({W_d}-{\rm{ }}0{\rm{ }} = {\rm{ }}q{E_{d}} = {\rm{ }} - 1,{6.10^{ - 19}}.1000.( - {1.10^{ - 2}})\)
\({W_d} = {\rm{ }}1,{6.10^{ - 18}}J.\)
Động năng của electron khi nó đập đến bản dương là \({W_d} = {\rm{ }}1,{6.10^{ - 18}}J.\)
Qua bài giảng Công của lực điện này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Trình bày được khái niệm, biểu thức, đặc điểm của thế năng của điện tích trong điện trường, quan hệ giữa công của lực điện trường và độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường.
Giải bài toán tính công của lực điện trường và thế năng điện trường.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 11 Bài 4 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Một electron được thả không vận tốc ban đầu ở sát bàn âm, trong điện trường đều ở giữa hai bàn kim loại phẳng, điện tích trái dấu. Cường độ điện trường giữa hai bản là 1000V/m. Khoảng cách giữa hai bản là 1 cm. Tính động năng của electron khi nó đến đập vào bản dương.
Một electron di chuyển được đoạn đường 1 cm, dọc theo một đường sức điện, dưới tác dụng của một lực điện trong một điện trường đều có cường độ điện trường 1000 V/m. Hỏi công của lực điện có giá trị nào sau đây ?
Cho điện tích thử q di chuyển trong một điện trường đều dọc theo hai đoạn thẳng MN và NP. Biết rằng lực điện sinh công dương và MN dài hơn NP. Hỏi kết quả nào sau đây là đúng, khi so sánh các công AMN và ANP của lực điện ?
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 11 Bài 4để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 25 SGK Vật lý 11
Bài tập 2 trang 25 SGK Vật lý 11
Bài tập 3 trang 25 SGK Vật lý 11
Bài tập 4 trang 25 SGK Vật lý 11
Bài tập 5 trang 25 SGK Vật lý 11
Bài tập 6 trang 25 SGK Vật lý 11
Bài tập 7 trang 25 SGK Vật lý 11
Bài tập 8 trang 25 SGK Vật lý 11
Bài tập 1 trang 22 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 2 trang 22 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 3 trang 23 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 4 trang 23 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 5 trang 23 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 6 trang 23 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 7 trang 23 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 8 trang 23 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 4.1 trang 9 SBT Vật lý 11
Bài tập 4.2 trang 9 SBT Vật lý 11
Bài tập 4.3 trang 9 SBT Vật lý 11
Bài tập 4.4 trang 9 SBT Vật lý 11
Bài tập 4.5 trang 10 SBT Vật lý 11
Bài tập 4.6 trang 10 SBT Vật lý 11
Bài tập 4.7 trang 10 SBT Vật lý 11
Bài tập 4.8 trang 11 SBT Vật lý 11
Bài tập 4.9 trang 11 SBT Vật lý 11
Bài tập 4.10 trang 11 SBT Vật lý 11
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 11 DapAnHay
Một electron được thả không vận tốc ban đầu ở sát bàn âm, trong điện trường đều ở giữa hai bàn kim loại phẳng, điện tích trái dấu. Cường độ điện trường giữa hai bản là 1000V/m. Khoảng cách giữa hai bản là 1 cm. Tính động năng của electron khi nó đến đập vào bản dương.
Một electron di chuyển được đoạn đường 1 cm, dọc theo một đường sức điện, dưới tác dụng của một lực điện trong một điện trường đều có cường độ điện trường 1000 V/m. Hỏi công của lực điện có giá trị nào sau đây ?
Cho điện tích thử q di chuyển trong một điện trường đều dọc theo hai đoạn thẳng MN và NP. Biết rằng lực điện sinh công dương và MN dài hơn NP. Hỏi kết quả nào sau đây là đúng, khi so sánh các công AMN và ANP của lực điện ?
Chọn một phát biểu không đúng về công của lực điện trong điện trường đều
Công thức xác định công của lực điện trường làm dịch chuyển điện tích q trong điện trường đều E là A = qEd, trong đó d là:
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Nếu điện tích dịch chuyển trong điện trường sao cho thế năng của nó tăng thì công của của lực điện trường
Hai tấm kim loại song song, cách nhau 2 (cm) và được nhiễm điện trái dấu nhau. Muốn làm cho điện tích q = 5.10-10 (C) di chuyển từ tấm này đến tấm kia cần tốn một công A = 2.10-9 (J). Coi điện trường bên trong khoảng giữa hai tấm kim loại là điện trường đều và có các đường sức điện vuông góc với các tấm. Cường độ điện trường bên trong tấm kim loại đó là:
Một điện tích q chuyển động trong điện trường không đều theo một đường cong kín. Gọi công của lực điện trong chuyển động đó là A thì
Một êlectron chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều. Cường độ điện trường E = 100 (V/m). Vận tốc ban đầu của êlectron bằng 300 (km/s). Khối lượng của êlectron là m = 9,1.10-31 (kg). Từ lúc bắt đầu chuyển động đến lúc vận tốc của êlectron bằng không thì êlectron chuyển động được quãng đường là:
Viết công thức tính công của lực điện trong sự di chuyển của một điện tích trong điện trường đều.
Nêu đặc điểm của công của lực điện tác dụng lên điện tích thử q khi cho q di chuyển trong điện trường.
Thế năng của điện tích q trong một điện trường phụ thuộc vào q như thế nào?
Cho điện tích thử q di chuyển trong một điện trường đều dọc theo hai đoạn thẳng MN và NP. Biết rằng lực điện sinh công dương và MN dài hơn NP. Hỏi kết quả nào sau đây là đúng, khi so sánh các công AMN và ANP của lực điện ?
A. \(\small A_{MN} > A_{NP}\).
B. \(\small A_{MN} < A_{NP}\).
c. \(\small A_{MN} = A_{NP}\).
D. Cả ba trường hợp A, B, C đều có thể xảy ra.
Một electron di chuyển được đoạn đường 1 cm, dọc theo một đường sức điện, dưới tác dụng của một lực điện trong một điện trường đều có cường độ điện trường 1000 V/m. Hỏi công của lực điện có giá trị nào sau đây ?
A. \(\small -1,6.10^{-16} J\).
B. \(\small +1,6.10^{-16} J\).
C. \(\small -1,6.10^{-18} J.\)
D. \(\small +1,6.10^{-18} J.\)
Cho một điện tích di chuyển trong điện trường dọc theo một đường cong kín xuất phát từ điểm M rồi trở lại điểm M. Công của lực điện bằng bao nhiêu?
Một electron được thả không vận tốc ban đầu ở sát bàn âm, trong điện trường đều ở giữa hai bàn kim loại phẳng, điện tích trái dấu. Cường độ điện trường giữa hai bản là 1000V/m. Khoảng cách giữa hai bản là 1 cm. Tính động năng của electron khi nó đến đập vào bản dương.
Cho một điện tích dương Q đặt tại điểm O. Đặt một điện tích âm q tại điểm M. Chứng minh rằng thế năng của q ở M có giá trị âm.
Chọn phương án đúng:
Một điện tích q chuyển động trong điện trường (đều hay không đều) theo một đường cong kín. Gọi công của lực điện trong chuyển động đó là A thì
A. A > 0 nếu q > 0
B. A > 0 nếu q < 0
C. A ≠ 0 nếu điện trường không đổi
D. A = 0
Chọn phương án đúng:
Cho ba điểm M, N, P trong một điện trường đều. MN = 1 cm, NP = 3 cm; UMN=1V; UMP=2V. Gọi cường độ điện trường tại M, N, P là EM, EN, EP
A. \({E_N} > {E_M}\)
B. \({E_P} = 2{E_N}\)
C. \({E_P} = 3{E_N}\)
D. \({E_P} = {E_N}\)
Một điện tích q chuyển động từ điểm M đến điểm N, từ điểm N đến điểm P như trên hình 4.4 thì công của lực điện trong mỗi trường hợp bằng bao nhiêu ? Giải thích?
Hai tấm kim loại đặt song song, cách nhau 2m, được nhiễm điện trái dấu nhau và có độ lớn bằng nhau. Muốn điện tích q = 5.10-10 C di chuyển từ tấm này đến tấm kia cần tốn một công A = 2.10-9 J. Hãy xác định cường độ điện trường bên trong hai tấm kim loại đó. Cho biết điện trường bên trong hai tấm kim loại đã cho là điện trường đều và có đường sức vuông góc với các tấm.
Một electron chuyển động dọc theo đường sức của một điện trường đều. Cường độ điện trường E = 100 V/m. Vận tốc ban đầu của electron bằng 300 km/s. Hỏi electron chuyển động được quãng đường dài bao nhiêu thì vận tốc của nó bằng không? Cho biết khối lượng electron m = 9,1.10-31 kg.
Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N là UMN = 1V. Một điện tích q = -1 C di chuyển từ M đến N thì công của lực điện bằng bao nhiêu? Giải thích ý nghĩa của kết quả tính được.
Một quả cầu nhỏ khối lượng 3,06.10-15 kg nằm lơ lửng giữa hai tấm kim loại song song nằm ngang và nhiễm điện trái dấu. Điện tích của quả cầu đó bằng 4,8.10-18 C. Hai tấm kim loại cách nhau 2cm. Hãy tính hiệu điện thế đặt vào hai tấm đó. Lấy g = 10 m/s2.
Một quả cầu khối lượng 4,5.10-3 kg treo vào một sợi dây dài 1m. Quả cầu nằm giữa hai tấm kim loại song song, thẳng đứng như hình 4.5. Hai tấm cách nhau 4cm. Đặt một hiệu điện thế 750 V vào hai tấm đó thì quả cầu lệch ra khỏi vị trí ban đầu 1cm. Tính điện tích của quả cầu. Lấy g = 10 m/s2
Một vòng tròn tâm O nằm trong điện trường của một điện tích điểm Q. M và N là hai điểm trên vòng tròn đó (Hình 4.1). Gọi AM1N, AM2N và AMN là công của lực điện tác dụng lên điện tích điểm q trong các dịch chuyển dọc theo cung M1N, M2N và dây cung MN. Chọn điều khẳng định đúng :
A. AM1N < AM2N
B. AMN nhỏ nhất.
C. AM2N lớn nhất.
D. AM1N = AM2N = AMN
Công của lực điện tác dụng lên một điện tích điểm q khi di chuyển từ điểm M đến điểm N trên điện trường
A. tỉ lệ thuận với chiều dài đường đi MN.
B. tỉ lệ thuận với độ lớn của điện tích q.
C. tỉ lệ thuận với thời gian di chuyển.
D. cả ba ý A, B, C đều không đúng.
Công của lực điện tác dụng lên một điện tích điểm q khi di chuyển từ điểm M đến điểm N trong một điện trường, thì không phụ thuộc vào
A. vị trí của các điểm M, N.
B. hình dạng của đường đi MN.
C. độ lớn của điện tích q.
D. độ lớn của cường độ điện trường tại các điểm trên đường đi.
Một êlectron (-e = -1,6.10-19 C) bay từ bản dương sang bản âm trong điện trường đều của một tụ điện phẳng, theo một đường thẳng MN dài 2 cm, có phương làm với phương đường sức điện một góc 600. Biết cường độ điện trường trong tụ điện là 1 000 V/m. Công của lực điện trong dịch chuyển này là bao nhiêu ?
A. +2.77.10-18 J.
B. -2.77.1018 J.
C. +1.6.10-18 J.
D. -1,6.10-18 J.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Câu trả lời của bạn
Câu trả lời của bạn
Ta có: \( W_M=A_{M∞}=V_M.q\)
Tỉ lệ thuận với độ lớn của điện tích q.
Câu trả lời của bạn
Ta có:
\(d= MN.Cos60=2.\dfrac{1}{2}\\=1cm=10^{-2}m\)
Công của lực điện trong dịch chuyển này là:
\(A=qEd=-1,6.10^{-19}.1000.10^{-2}\\=-1,6.10^{-18}J\)
Câu trả lời của bạn
Công của lực điện tác dụng lên một điện tích điểm q khi di chuyển từ điểm M đến điểm N trong một điện trường, thì không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi MN.
Câu trả lời của bạn
Công của lực điện trên đoạn ABC là :
AABC = AAB + ABC
Trong đó:
Công trên đoạn AB là:
\(A_{AB} = qEd_1\) với q = +4.10-8 C; E = 100V/m và d1 = ABcos300 = 0,173m
\(A_{AB} = 0,692.10^{-6}J\)
Công trên đoạn BC là:
\(A_{BC} = qEd_2\) với d2 = BCcos1200 = -0,2m; ABC = -0,8.10-6J
Vậy AABC = - 0,108.10-6J.
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(A_{AB}=W_A-W_B\)
=> \(W_B=0\)
Câu trả lời của bạn
Công của lực điện trong dịch chuyển :
\(A_{MN}=A_{MO}+A_{ON}=0\).
Và công không phụ thuộc vào hình dạng đường đi.
a) Tính công mà lực điện sinh ra khi êlectron di chuyển tiếp 0,4 cm từ điểm N đến điểm P theo phương và chiều nói trên.
b) Tính vận tốc của êlectron khi nó đến điểm P. Biết rằng, tại M, êlectron không có vận tốc đầu. Khối lượng của êlectron là 9,1.10-31 kg.
Câu trả lời của bạn
a) Ta có:Công của lực điện khi electron di chuyển đoạn NP là:\(A = qEd\)
Trong đó A = 9,6.10 -18 J ; q = -e = -1,6.10 -19 C ; d = -0,6 cm.
\(=> E = 1.10^4 V/m\).
Vậy công của lực điện khi electron di chuyển đoạn NP dài 0,4 cm (d' = - 0,4 cm) là \(6,4.10^{-18} J\).
b) Công của lực điện khi electron di chuyển từ điểm M đến điểm P là:
\(A_{MP}=A_{MN}+A_{NP}\\= (9,6+ 6,4). 10^{-18}J = 16.10^{-18} J\)
Công này đúng bằng động năng của êlectron khi nó đến điểm P.
Ta có:
\(\dfrac{mv^2}{2} = A \\\Rightarrow v = \sqrt {\dfrac{2A}{m}} = 5,93.10^6m/s\).
Câu trả lời của bạn
Công của lực điện trên cả đoạn đường mà điện tích q di chuyển là:
AMNM = AMN + ANM = 0.
Vậy AMN = - ANM.
a) Cường độ điện trường của hạt nhân tại vị trí của các êlectron nằm càng xa hạt nhân thì càng lớn hay càng nhỏ ?
b) Electron nằm càng xa hạt nhân thì có thế năng trong điện trường của hạt nhân càng lớn hay càng nhỏ?
Câu trả lời của bạn
a) Cường độ điện trường của hạt nhân nguyên tử tại các điểm nằm càng xa hạt nhân càng nhỏ.
b) Thế năng của êlectron trong điện trường của hạt nhân tại các điểm nằm càng xa hạt nhân càng lớn, vì công cực đại mà lực điện có thể sinh ra càng lớn.
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(V=\dfrac{A}{q}=\dfrac{-32.10^-{19}}{-1,6.10^{-19}}=20\)
Câu trả lời của bạn
Ta có: \([E]=\dfrac{V}{m} => [Ed]=\dfrac{V}{m}.m=V\)
Câu trả lời của bạn
Thả một ion dương cho chuyển động không vận tốc đầu từ một điểm bất kì trong một điện trường do hai điện tích điểm dương gây ra. Ion đó sẽ chuyển động từ điểm có điện thế cao đến điểm có điện thế thấp.
Câu trả lời của bạn
\( A=qEd= q.U= -1,6.10^{-19}.100\\=-1,6.10^-{17}J\)
Câu trả lời của bạn
Hạt bụi nằm cân bằng dưới tác dụng đồng thời của trọng lực và lực điện. Vì trọng lực hướng xuống, nên lực điện phải hướng lên. Lực điện cùng chiều với đường sức điện nên điện tích q của hạt bụi phải là điện tích dương (Hình 5.1G). Ta có:
\(F = qE\) với \(E = \dfrac{U}{d}\) và \(P = mg\)
\(F = P\) \( \Rightarrow q = \dfrac{mgd}{U} = + {8,3.10^{ - 11}}C\)
Câu trả lời của bạn
\(U_{MN}=V_M-V_N = 40V \)
=> Điện thế ở M cao hơn điện thế ở N \(40 V\).
Câu trả lời của bạn
A. 1000 J.
B. 1J.
C. 1 mJ.
D. 1 mJ.
Câu trả lời của bạn
Đáp án D
Công của lực điện \(A=qEd={{1.10}^{-6}}.1000.1=1mJ\),
Biết MN = 10 cm. Công của lực điện tác dụng lên q là
A. \({{4.10}^{-6}}J\) | B. \({{5.10}^{-6}}J\) | C. \({{2.10}^{-6}}J\) | D. \({{3.10}^{-6}}J\) |
Câu trả lời của bạn
Công của lực điện tác dụng lên điện tích q là:
A = qEd = 4.10-8.1000.0,1 = 4.10-6(J)
Chọn A.
Công của điện trường làm dịch chuyển điện tích q = −2. 10−6 C từ M đến N là
A. A = 5. 10−4J.
B. A = −5. 10−4J.
C. A = 6. 10−4J
D. A = −6. 10−4J.
Câu trả lời của bạn
Công của lực điện trường khi làm điện tích q di chuyển từ M đến \(\text{N}:{{\text{A}}_{\text{MN}}}=\text{q}{{\text{U}}_{\text{MN}}}=-{{6.10}^{-4}}~\text{J}\).
⇒ Chọn D.
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *